微束X射线荧光和X射线吸收近边结构谱分析云南某铅锌矿区苔藓中铅的分布和形态

宋玉芳 沈亚婷 ��

摘要苔藓对重金属胁迫具有良好耐受性和一定的积累能力。本研究采集并测定了铅锌矿区苔藓和苔下土壤中重金属元素含量，利用微束X射线荧光光谱（MicroXray fluorescence spectrometry， microXRF）测定了苔藓中重金属元素的分布，采用X射线吸收近边结构（Xray absorption near edge structure， XANES）分析了苔藓中Pb的元素形态。研究表明，矿区苔藓具有较强的Pb、Zn、Cd、As积累能力，Pb和Zn最高含量可达1.06和1.23 mg/g， Cd和As最高含量可达30.5和13.2 μg/g。苔藓地上部（尤其是新生组织）是苔藓吸收并积累重金属的主要部位；矿区采集的小灰藓和匍枝青藓中部分金属元素分布规律不同，反应了不同苔藓种属对金属元素的吸收、积累和耐受机制的差异。XANES结果显示，Pb在小灰藓中主要以Pb3（PO4）2形态存在（约78%），表明生成Pb3（PO4）2沉淀可能是苔藓对Pb的耐受机制之一。

[KH*3/4D][HTH]关键词苔藓； 铅锌矿； 铅； 植物修复； 微束X射线荧光； X射线吸收近边结构； 微区分布； 形态

1引 言

重金属污染是目前最严重的环境污染问题之一，矿山开采等人为活动一直是重金属污染的重要来源。近年来随着铅锌矿勘探、开采规模增加，全球由于采矿和冶炼活动排放到环境中的Pb高达6.35×105 吨/年。云南拥有我国最大的铅锌矿，且80%为露天矿石开采[1]，大量矿物颗粒随着大气飘尘进入矿区周围环境中，成为矿区污染的重要来源之一。

露天开采的铅锌矿区大气中通常存在大量富含Pb等重金属的微细颗粒物[2]，可随呼吸、消化等途径进入人体，造成人体机能损伤。据报道，粒径为0.1～1 μm的铅尘在呼吸道中的沉降率约为35%，沉降后的14天内，高达90%以上的Pb可被吸收，通过呼吸道途径和消化道途径摄入的土壤和灰尘的铅暴露量占总铅暴露量的52.0%[3]。……